一种适于电站锅炉用的复合还原型低NOx排放装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111140865A(43)申请公布日2020.05.12(21)申请号201911179036.X(22)申请日2019.11.27(71)申请人上海交通大学地址200240上海市闵行区东川路800号(72)发明人张忠孝毕德贵于娟(74)专利代理机构上海京沪专利代理事务所(普通合伙)31235代理人沈美英(51)Int.Cl.F23J15/00(2006.01)F23K1/02(2006.01)C10J3/48(2006.01)F23C7/06(2006.01)F23C7/02(2006.01)F23C5/08(2006.01)权利要求书2页说明书4页附图2页(54)发明名称一种适于电站锅炉用的复合还原型低NOx排放装置(57)摘要本发明涉及一种适于电站锅炉用的复合还原型低NOx排放装置，包括具有将煤粉处理成水煤浆功能、内含水煤浆罐的水煤浆生成机构，具有热解生成具还原活性成份热解气功能、内含热解反应器和旋风分离器的水煤浆热解反应机构，及具有深度还原燃烧烟气中NOx功能的复合还原型燃烧装置。采用高速分离风和合适的燃尽风率，在燃烧区创造氧量＜1％、可抑制燃烧中NOx生成的低氧区，并利用复合喷口将水煤浆热解反应生成、内含还原活性组份的热解气和氨气送入该区域，在还原性氛围中与烟气中的NOx发生还原反应，既突破了常规还原剂还原NOx使用温度窗口的限制，又确保了炉内高效燃烧和经济还原，从总体上降低烟气中NOx浓度，实现煤粉燃烧炉的NOx超低排放。CN111140865ACN111140865A权利要求书1/2页1.一种适于电站锅炉用的复合还原型低NOx排放装置，主体包括水煤浆生成机构(1)和水煤浆热解反应机构(2)，其特征在于还包括复合还原型燃烧装置(3)，其中：所述的水煤浆生成机构(1)具有将煤粉处理成水煤浆的功能，主要包括水煤浆罐(11)、水煤浆阀门(12)、过滤器(13)、水煤浆泵(14)、水煤浆喷枪(15)；所述的水煤浆热解反应机构(2)具有供水煤浆进行热解反应、并输出具有还原活性成份热解气的功能，主要包括上设有顶部热解气出口A(211)、中部入料口(212)、底部入料口(213)和近底部回料入口(214)的热解反应器(21)，上设有热解气出口B(221)和下料出口(222)的旋风分离器(22)，设置在所述热解气出口B(221)和复合还原型燃烧装置(3)之间的热解气管道(23)设置在所述下料出口(222)和热解反应器(21)之间的返料器(24)，设置在热解反应器(21)底部入料口(213)上的等离子点火器(25)，与锅炉尾部烟道相连的循环烟气入口(26)，及上设有热风阀门(271)的热风管道(27)；所述的复合还原型燃烧装置(3)具有深度还原燃烧烟气中NOx的功能，主要包括与制粉系统相连的一次风管道(31)，与锅炉空气预热器相连的高压送风机(32)，上设有高位分离风阀门(331)的高位分离风管道(33)，高位分离风喷口(34)，风箱(35)，低位燃尽风喷口(36)，热解气和氨气复合喷口(37)，及数个互相间隔设置的一次风喷口(38)和二次风喷口(39)；在工作时的装配状态下，所述的与锅炉空气预热器相连的高压送风机(32)分别经与之相连的高压分离风管道(33)和热风管道(27)与复合还原型燃烧装置(3)中的高位分离风喷口(34)的输入端及水煤浆热解反应机构(2)中的热解反应器(21)相连，并提供热风；所述的二次风喷口(39)与风箱(35)相连，并提供助燃风；所述的一次风喷口(38)与制粉系统相连并提供风粉混合气；所述的循环烟气入口(26)与锅炉尾部烟道相连、提供循环烟气，为热解反应器(21)内焦炭燃烧提供氧量；所述的水煤浆生成机构(1)的输出端通过水煤浆喷枪(15)与水煤浆热解反应机构(2)中的热解反应器(21)相连，将生成的水煤浆经过滤、加压后喷入热解反应器(21)内进行热解反应，输出含有还原活性组份的热解气，并经热解气出口A(211)送至旋风分离器(22)中进行净化、分离，分离出的热解气经热解气出口B(221)和热解气管道(23)送至热解气和氨气复合喷口(37)，然后喷射入炉内燃烧烟气中还原NOx、降低烟气中的NOx浓度，在水煤浆热解反应机构(2)中未完全反应的焦炭被分离下落、经下料出口(222)、返料器(24)和所述的近底部回料入口(214)送入水煤浆热解反应器(21)中进行燃烧、为水煤浆热解提供热量；所述的循环烟气入口(26)与锅炉尾部烟道相连，将中温烟气送入热解反应器(21)中，提供焦炭燃烧所需氧量；所述的等离子点火器(25)为热解反应器(21)提供点火热量。2.根据权利要求1所述的适于电站锅炉用的复合还原型低NOx排放装置，其特征在于所述的高